Tầm quan trọng của vòng bi trong hộp số

Vòng bi hay bạc đạn là một thuật ngữ khó hiểu đối với những ai ít tiếp xúc, tuy nhiên vai trò của nó vô cùng quan trọng, nhất là trong hộp số.

Vòng bi hay bạc đạn là một thuật ngữ khó hiểu đối với những ai ít tiếp xúc, tuy nhiên vai trò của nó vô cùng quan trọng, nhất là trong hộp số. Vậy tác dụng cũng như chưa năng của nó là gì?

Thời đại công nghệ phát triển đòi hỏi con người phải bắt kịp và hiểu rõ về thời đại của công nghệ số, máy móc hiện đại. Chúng ta có thể tìm thấy những vòng bi hay bạc đạn ở nhiều loại máy móc thiết bị nhưng lại không hiểu chức năng và tầm quan trọng của nó như thế nào, thiếu vòng bi đó thì máy móc có chạy được không?

Hộp số được thiết kế để truyền mô-men xoắn bằng cách giảm tốc độ đầu vào để có được lực đầu ra mong muốn. Đó là lý do một hộp số được sử dụng rộng rãi và một phần thông thường của thiết bị thông qua ngành công nghiệp nặng thường xuyên sử dụng vận tải lái xe và nhà máy.

Vòng bi trong hộp số

Vòng bi trong hộp số

Cấu tạo phổ biến của vòng bi

Vòng bi thường được cấu tạo từ nhiều chi tiết khác nhau. Tuy nhiên, đa số các vòng bi thường có 5 thành phần chính là:

  • Vòng ngoài: được lắp cố định với vỏ máy
  • Vòng trong: được lắp cố định với trục máy. Mặt phía bên trong vòng có rãnh hình cầu hay hình trụ, tùy vào loại bi sử dụng.
  • Con lăn: Có nhiều dạng của con lăn, ứng với mỗi dạng này sẽ có cách gọi vòng bi khác nhau, như là: vòng bi cầu,vòng bi côn, vòng bi kim…
  • Vòng cách: dùng để định vị viên bi tại những khoảng cách cố định giữa cách rãnh bi. Tùy vào ứng dụng cụ thể người dùng sẽ chọn loại vòng cách phù hợp.
  • Phớt: Có nhiều loại vòng bi được trang bị thêm phớt như vòng bi cầu,vòng bi tang trống với mục đích giữ mỡ và chắn bụi.

Cấu tạo cơ bản của vòng bi

Cấu tạo cơ bản của vòng bi

Chức năng và vai trò của vòng bi

Các vòng bi đều đóng vai trò quan trọng đối với thiết bị, đặc biệt là trong hộp số nhờ vào tác dụng của nó như:

  • Chịu lực, chịu tải: chỉ với một chiếc vòng bi nhỏ có thể chống đỡ và chịu tác dụng về lực theo nhiều hướng khác nhau tùy theo cấu tạo của chúng cho từng môi trường làm việc chuyên biệt.
  • Giảm ma sát giữa các bộ phận chuyển động xoay: lực ma sát làm suy giảm nguồn lực ban đầu của máy, do vậy hiệu suất lao động giảm. Nhờ có vòng bi trượt sẽ giúp thiết bị giảm lực ma sát rất lớn khiến cho nguồn lực, tốc độ máy nhanh hơn.

Bạc đạn dùng trong động cơ vận tải

Bạc đạn dùng trong động cơ vận tải

Ngoài ra, mục tiêu là để hộp số hoạt động nhẹ nhàng nhất có thể. Các bánh răng xoắn ốc trong vòng bi thường được sử dụng tùy theo kích thích (hoặc cắt ngang) để giảm tiếng ồn bánh răng tùy theo mức độ có thể nghe được.

Điều chỉnh kích thước bánh răng vòng bi có thể thể sẽ ảnh hưởng tới hộp số như:

  • Tăng kích thước hộp số
  • Thêm chi phí bổ sung trong độ chính xác

Có nhiều loại và kích cỡ vòng bi khác nhau, mỗi vòng có một bộ đặc tính mang những đặc điểm riêng. Trong hầu hết các ứng dụng của vòng bi, trục yêu cầu vị trí cũng như khả năng xoay. Do đó, các vòng bi đều phải bắt buộc đáp ứng hai yêu cầu: hỗ trợ lực đẩy và hỗ trợ lực xoay

Một số vòng bi cũng được thiết kế để điều chỉnh sai lệch. Tuy nhiên chính vì chức năng  này, mà độ chính xác khi hoạt động của vòng bi sẽ bị ảnh hưởng. So sánh tốc độ này cho vòng bi như vòng bi lăn hình trụ hoặc vòng bi lăn hình nón, khả năng cao là tốc độ đánh giá cho vòng bi hình cầu sẽ ít hơn đáng kể.Do đó, vòng bi lăn hình nón thường là một lựa chọn tuyệt vời nếu vòng bi lăn hình cầu không hoạt động sớm hoặc không cung cấp đủ tuổi thọ trong các ứng dụng hộp số.

Nhiều người khi nghe đến các chi tiết máy vòng bi bạc đạn đều luôn nghĩ sản phẩm được làm bằng kim loại như nhôm hoặc inox. Tuy nhiên thật ra có rất nhiều loại vòng bi được tạo nên bởi các nguyên vật liệu khác như vòng bi nhựa. Vòng bi nhựa có khả năng chống lại được các tác hại gây ra bởi nước biển, nước ở hồ bơi do đó được sử dụng trong hệ thống băng tải trong các ngành sản xuất chế biến thực phẩm, thủy hải sản, sử dụng trong hồ bơi, trong môi trường có nước biển, hay dùng trong các thiết bị hạn chế nhiễm từ như máy chụp MRI của ngành y tế, hoặc trong ngành sản xuất các thiết bị bán dẫn.

Ngoài ra còn có vòng bi sứ, vòng bi cầu... với các thương hiệu phổ biến hiện nay như:

  • Bạc đạn NTN: trụ sở chính đặt tại thành phố Osaka - Nhật Bản, Vòng bi NTN là sự lựa chọn hàng đầu cho cả hai thị trường công nghiệp và ô tô.
  • Bạc đạn NSK: là sản phẩm của Nhật Bản, NSK là công ty có tuổi đời lâu nhất tại Nhật Bản và luôn cho ra những dòng sản phẩm mới lạ.
  • Bạc đạn KOYO: là sản phẩm của Nhật Bản và được xếp hạng cao trong ngành sản xuất vòng bi tại Nhật Bản, 2 bên được làm từ nhựa chất lượng cao và rìa được mạ bạc.